一(yī).前言

　　随著(zhe)國(guó)民(mín)經濟的(de)發展，能(néng$ ¶↕)源需求量日(rì)益增加，能(néng)源利用(yòng)情況緊張，γ 而常規能(néng)源的(de)大(dà)量使用 ∏€(yòng)必将對(duì)環境造成不(bù)利影(₹α yǐng)響。太陽能(néng)作(zuò)為(wèi)可(kě)再生(shλλ±ēng)能(néng)源的(de)一(yī)種，γ♠取之不(bù)盡，用(yòng)之不(bù)竭，同時(shí&♠π")又(yòu)不(bù)會(huì)增加環境負荷，将成為(wèi)未來&¥(lái)能(néng)源結構中的(de)重要♥☆γ'(yào)組成部分(fēn)。我國(guó)屬太陽能(néng)資源豐富的(de)國(guó)家¶≈(jiā)之一(yī)，年(nián)輻射總量大(dà)約在3→ ‌300-8300MJ/（m2.a），全國(guó)2/3以±γ±上(shàng)面積地(dì)區(qū)年(nián)日(rì)照(λ↕∞zhào)小(xiǎo)時(shí)數(shù)大(dàε​)于2000h，每年(nián)陸地(dì)接收的(de)太陽££'輻射能(néng)相(xiàng)當于2.4萬億噸标準煤，具有(yǒu)太陽≈>α能(néng)利用(yòng)的(de)良好(♥∑±hǎo)條件(jiàn)。在建築能(néng)耗中，生(shēng)活熱(r₩αè)水(shuǐ)、供暖能(néng)耗占了(le)相(xi ↔‍àng)當的(de)比例，利用(yòng)太陽能(néng)來(lái)滿足€• 生(shēng)活熱(rè)水(shuǐ)、供♣✘π暖這(zhè)些(xiē)低(dī)品位能(néng)耗的(d ®e)要(yào)求具有(yǒu)巨大(dà)的(de)節能(β♥néng)效益，因此，太陽能(néng)采暖技(jì)術(shù)越來(lái)越受Ωε♦到(dào)人(rén)們的(de)重視(shì)。

　　二.太陽能(néng)采暖系統概況

　　1.太陽能(néng)采暖系統原理(​↕¥lǐ)

　　太陽能(néng)采暖系統是(shì)指以↔←₽太陽能(néng)作(zuò)為(wèi)采暖系統" α•的(de)熱(rè)源，利用(yòng)太陽能(néng)集熱(rè)器(qìα©Ω)将太陽能(néng)轉換成熱(rè)能(néng)，←δ♠β供給建築物(wù)冬季采暖和(hé)全年(¥π÷nián)其他(tā)用(yòng)熱(rè)的(de)系統。太陽能(n₹→®éng)采暖可(kě)分(fēn)為(wèi)主™↔動式和(hé)被動式兩種方式。被動式太陽能(néng)采暖通(tōng)過‌α→↓建築的(de)朝向和(hé)周圍環境的(de)合理(←&lǐ)布置，內(nèi)部空(kōng)間(jiān)和(hé)外(wài)部 •形體(tǐ)的(de)巧妙處理(lǐ)，以及建築'∏φ材料和(hé)結構構造的(de)恰當選擇，使建築物(w&​←ù)在冬季能(néng)充分(fēn)收集、存儲和(hé)分(fēn)配×Ω太陽輻射熱(rè)。主動式太陽能(néngγ')采暖系統主要(yào)由太陽能(néng)集熱(rè)系統、♦↔≈蓄熱(rè)系統、末端供熱(rè)采暖系統、自(zì)動控制(zhì)系統和‌₩(hé)其他(tā)能(néng)源輔助加熱(rè)、換熱(rè)設備集合構€π成，相(xiàng)比于被動式太陽能(néng)采暖，其₽¶¶供熱(rè)工(gōng)況更加穩定，但÷δ$Ω(dàn)同時(shí)，投資費(fèi)用(yòng)★∏ ÷也(yě)增大(dà)，系統更加複雜(zá​☆≠)。随著(zhe)經濟和(hé)社會(huì)的(de)發展，主動式太陽≥♥能(néng)采暖開(kāi)始大(dà)規模≥♥×應用(yòng)。

　　近(jìn)年(nián)的(de)太陽能(néng)采暖建設項目中，比₩±>↕較集中和(hé)有(yǒu)代表性的(de)是(shì)北(běi)京周邊郊"→區(qū)縣新民(mín)居的(de)太陽能(néng)采暖工(gōng§ )程。由于農(nóng)村(cūn)住宅相(xiàng)對(duì)分∞©(fēn)散，密度低(dī)，不(bù)宜采用(yòng)投資大(dà)，維≤'✘★護水(shuǐ)平高(gāo)的(de)集中供暖模式，而傳統的(de)↑•燃煤取暖方式又(yòu)存在效率低(dī)、污染環境、費(fèi)用(y☆εòng)較高(gāo)等問(wèn)題，在農(nóng)村(cūn)推廣安≤★≈¶全環保、運行(xíng)費(fèi)用(yòn™≈ ‌g)低(dī)的(de)太陽能(néng)采暖系統符合新農(nón>$••g)村(cūn)建設的(de)客觀要(yào)求。太陽能(néng)采暖所>∏±需的(de)集熱(rè)面積遠(yuǎn)大(dà)于太陽能(néng)熱≠↔π"(rè)水(shuǐ)系統，安裝位置要(yào)求較大(dà)，對(dφαuì)于高(gāo)層建築或居住密度較大​β(dà)的(de)城(chéng)區(qū)存在安裝建設條件(jiàn)不₩☆§(bù)足的(de)問(wèn)題，限制(zhì)了(le)應用(y✔∏òng)，而農(nóng)村(cūn)住宅一(yī $)般建築容積率較低(dī)，沒有(yǒu)明(míng)顯遮擋，具備建設太陽能¥÷γ‍(néng)采暖項目的(de)良好(hǎo)條件(jiàn&&≠)。

　　三.太陽能(néng)采暖系統設備

　　1.集熱(rè)器(qì)

　　常見(jiàn)的(de)太陽能(néng)集熱(r←→≠è)器(qì)有(yǒu)平闆型和(hé)真空(kōng)管型兩種，其‌↕≠中，真空(kōng)管型又(yòu)可(kě)分(fēn)為Ω₽♦$(wèi)全玻璃真空(kōng)管型、U型管真空→γδ(kōng)管和(hé)熱(rè)管真空(kōng)管集熱( $♣rè)器(qì)。目前在我國(guó)太陽能(néng)熱(rè)水(s✔≠huǐ)器(qì) 市(shì)場(chǎng)，平闆太陽能(néng)熱(±¥αrè)水(shuǐ)器(qì)約占10％左右的(de)市(↑∞₩γshì)場(chǎng)份額，其餘均為(wèi)真空(kōng)管Ω♣φ±太陽能(néng)熱(rè)水(shuǐαεΩ)器(qì)，而國(guó)外(wài)平闆太陽能(néng)熱(r→π✔₹è)水(shuǐ)器(qì)則占90％以上(shà♥≤±ng)的(de)市(shì)場(chǎng)份♠×≈額，中國(guó)與世界太陽能(néng)市(shì)場(chǎng€∏')主流存在巨大(dà)差異。由于太陽能(néng)采暖系統與建築結≥↑合緊密，因而對(duì)集熱(rè)産品與建築的(≥δ₽de)結合、故障率、使用(yòng)壽命等性能"σ×γ(néng)要(yào)求較高(gāo)，平闆集熱(rè)器(qì)結構簡單←¥<，抗壓，抗外(wài)力沖擊，适合承壓運行(xíng)，​λ從(cóng)整體(tǐ)外(wài)觀、結構強度₹♠、安裝運行(xíng)等方面都(dōu)非常适合與建£ 築相(xiàng)結合。在熱(rè)性能(néng)方面，盡管平闆集熱♥∑‍(rè)器(qì)的(de)保溫性能(néng)φ♦不(bù)如(rú)真空(kōng)管集熱(rè ≠)器(qì)，但(dàn)由于其有(yǒu)效采光(guān&δg)面大(dà)于真空(kōng)管集熱(rè)器(qì)，因此其熱(rγ >λè)效率高(gāo)于真空(kōng)管集熱(rè)器(qì)。早期平γ¥‍'闆集熱(rè)器(qì)不(bù)能(néng)防凍過冬的(d​π≤e)缺點随著(zhe)技(jì)術(shù)進步早≠•已得(de)到(dào)解決。太陽能(néng)采暖工(gōng≈≤<)程中，非采暖季能(néng)源過剩，真空(kō<$ng)管集熱(rè)器(qì)易發生(shēng)爆管、真空(kōng₹•≥‍)度降低(dī)等問(wèn)題，而平闆集熱(rè)器(qì)則βδ•ε能(néng)較容易地(dì)解決這(zhè)一(yī)問(φδ₽λwèn)題，因此，目前北(běi)京地(dì)區(qū)太陽能(néng♥ φ)采暖工(gōng)程中，很(hěn)多(duō)工(gōn•≈ g)程項目采用(yòng)了(le)平闆型集熱(rè)器(qì)。

　　2.輔助熱(rè)源

　　為(wèi)住宅提供采暖用(yòng)熱(rè)水(shuε±∏₩ǐ)的(de)太陽能(néng)采暖系統，與為(wèi)住宅提供生★♦•(shēng)活熱(rè)水(shuǐ)的(de)太陽能(né≤$₩ng)熱(rè)水(shuǐ)系統在供水(↔δ→shuǐ)特點上(shàng)是(shì)不(bù)同的∏¥(de)，生(shēng)活熱(rè)水(shuǐ)不(bùΩ∏)需要(yào)連續供應而采暖用(yòng)熱(rè₩ α•)水(shuǐ)必須連續供應，而且要(yào)穩定可(kě™$±")靠。太陽輻射受晝夜、季節、緯度和(hé)海(hǎi)拔高(gāo)度等自(zΩ​₹↓ì)然條件(jiàn)的(de)限制(zhì)和(h•®é)陰雨(yǔ)天氣等随機(jī)因素的♥₩¶(de)影(yǐng)響，存在較大(dà)的(de)間('"jiān)歇性和(hé)不(bù)穩定性，因此在太陽能σ∑ λ(néng)采暖系統中，必須設置輔助熱(rè)源。輔助€σ₽♣熱(rè)源要(yào)根據當地(dì)太陽能α↑(néng)資源條件(jiàn)，常規能(néng)源的(d€♣✔e)供應狀況，建築物(wù)熱(rè)負荷和(hé)周圍環境條件(j₩ λiàn)等因素，做(zuò)綜合經濟性分(fēn)析，以确定适宜的(de$<)輔助熱(rè)源及合理(lǐ)的(de)> ' 太陽能(néng)供暖比例。太陽能(néng)↓÷采暖中可(kě)以選擇的(de)輔助熱(♦₹ε¶rè)源主要(yào)有(yǒu)小(xiǎo)型燃油（氣）鍋爐，城(c​δ↑héng)市(shì)熱(rè)網或區(qū)域鍋爐房(fáng)、工(gōn™•↓ g)業(yè)廢熱(rè)、電(diàn)鍋爐、電(di₽♥àn)熱(rè)管、地(dì)源熱(rè)泵及$δ←生(shēng)物(wù)質燃料等。

　　在農(nóng)村(cūn)建設的(de)太陽能(néng)采暖項目，由≈≠于城(chéng)市(shì)熱(rè)網及燃Ω♣'β氣管線不(bù)易到(dào)達，油、電(diàn'♣÷)價格又(yòu)較高(gāo)，因此，輔助能(néng)源的(de)應用(y₹'♠òng)類型多(duō)為(wèi)生(shēng)物(wù)質燃料。如(r₽<ú)北(běi)京平谷區(qū)挂甲峪村(cūn)，輔助熱(rè)源 ≈φ 用(yòng)生(shēng)物(wù)質鍋爐提供，采用(yòng¶ ★)生(shēng)物(wù)質壓塊成型設備，把‍× &當地(dì)的(de)果木(mù)修剪枝條粉碎♠☆後壓縮成燃料棒或燃料塊，作(zuò)為(wèi)生(shēng)物(w÷≈ù)質鍋爐燃料，同時(shí)還(hái)用(y☆↔↔&òng)作(zuò)炊事(shì)燃料，這(zhè)種生(shēng)物(÷γ ≥wù)質壓縮成型燃料比傳統的(de)生(shēng)物φ>(wù)質燃燒密度高(gāo)，燃燒效率高(gāo)，儲藏也(yφ>‍ě)較容易，使用(yòng)時(shí)勞動強♠Ω度小(xiǎo)，是(shì)一(yī)種較好(hǎo)的(de)輔助熱(r♥≠©♠è)源方式。

　　3.采暖末端

　　太陽能(néng)由于熱(rè)密度 γ♣較低(dī)，集熱(rè)溫度很(hěn)難達到(dào)"÷較高(gāo)水(shuǐ)平。普通(tōng)散熱 ↕↓(rè)器(qì)熱(rè)媒溫度要(yà✘‌o)求較高(gāo)（70℃以上(shàng)），而₽ <太陽能(néng)系統不(bù)易達到(dào)該出水(shuǐ)溫σδ​✔度要(yào)求。因此，在太陽能(néng)采暖π×ε系統中，通(tōng)常采用(yòng)地(dì)闆輻←‌↔射采暖的(de)末端供熱(rè)方式。地(dì)闆采暖 所需要(yào)的(d♦π✘e)低(dī)溫熱(rè)水(shuǐ)在35-55℃之間(jiān•​↕β)，正好(hǎo)是(shì)太陽能(néng)集熱(rè)器(→€¥λqì)所能(néng)提供的(de)适合溫度。

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